Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism
土砂災害への対応における
衛星の活用について
平成28年7月28日
国土交通省 水管理・国土保全局 砂防部
砂防計画課 地震・火山砂防室 課長補佐
山本 悟司
立野駅 立野郵便局 東海大学 阿蘇キャンパス 京都大学火山研究センター 南阿蘇村役場 長陽庁舎 南阿蘇村役場 総合福祉温泉センター たての 【 凡例 】 :土石流等 :地すべり :がけ崩れ たてのがわ さんのうだにがわ 土のう設置完了 立野川地区全景 高野台地区地区全景 土のう設置作業中 山王谷地区全景 土のう設置作業完了 阿蘇大橋地区全景 火の鳥温泉地区全景 土砂災害発生件数:190件(土石流等57件、地すべり10件、がけ崩れ123件)、土砂災害による死者数: 9名 特に被害の著しい南阿蘇村周辺 (1)阿蘇大橋地区(南阿蘇村) 直轄砂防事業により斜面対策を 実施(土留盛土工) あそおおはし (3)立野川地区(南阿蘇村) 【死者2名】 土のう設置による被害拡大防止 (4)高野台地区(南阿蘇村) 【死者5名】 土のう設置による被害拡大防止 たかのだい (5)山王谷川地区(南阿蘇村) 土砂で埋まった河川の土砂掘削 土のう設置による被害拡大防止 さんのうだにがわ (2)火の鳥温泉地区(南阿蘇村) 【死者2名】 土のう設置による被害拡大防止 ひのとりおんせん たてのがわ 土のう設置完了 無人機械による土留盛土工実施中
平成28年熊本地震による土砂災害の発生状況
平成28年7月14日10:00現在 1平成28年熊本地震による土砂崩壊の発生分布
2平成28年熊本地震により、広範囲で崩壊が発生
国土地理院HPより100km
65km
平成28年熊本地震による土砂災害の特徴
1.大規模な斜面崩壊が発生 大規模崩壊事例 (阿蘇大橋地区) 2.勾配の緩い斜面でも斜面崩壊や地すべりが発生 3.崩壊土砂が土石流化して下流まで流出 氾濫 斜面崩壊 氾濫 土石流化した事例 (山王谷川地区) 緩傾斜地の崩壊事例(高野台地区) 高野台団地付近 氾濫 3 © 国土地理院 © 国土地理院地震後の土砂流出(阿蘇山北側斜面)
熊本地震により崩壊した阿蘇山北側斜面で梅雨時期の降雨により土砂流出が発生
乙姫川 位置図 崩壊箇所:熊本県 阿蘇市 乙姫地先 状 況 :地震後の6月から7月にかけての降雨が原因と考えられる 土砂流出が発生 阿蘇大橋 平成28年7月22日現在 0 3km 撮影日 平成28年5月31日 国土地理院撮影 撮影日 平成28年7月18日国土地理院撮影 降雨後の 土砂流出範囲 0 300m 杵島岳 0 300m 砂防堰堤 砂防堰堤 杵島岳 拡大写真 点線部 流路から溢れて 土砂が流下した範囲 降雨後の 土砂流出範囲 4 © 国土地理院 © 国土地理院土砂災害対応の流れ
初動
復旧
■ 被害情報の収集
■本格復旧
■ 土砂災害の発生箇所等の把握
・ 斜面崩壊
・ インフラ被災
・ 天然ダムの形成
等
■ 要対策箇所の特定
地震発生
■ 応急復旧と二次災害防止
5余震・豪雨時
被害の拡大状況の確認
土砂災害対応
6 初動対応においては、災害の全体像を
早期把握
し、限られた
資源(人員、資機材等)を効率的に配分することが必要
広域災害の面的調査に時間がかかる
夜間 ・ 悪天候による情報収集の遅延
従来の航空機調査(ヘリ ・ セスナ等)
課題
衛星搭載型
合成開口レーダ(SAR)の活用
打開策
必要な技術
夜間・悪天候時にも広域観測可能
なセンサ
<改正土砂法に基づく緊急調査を実施>紀伊半島台風12号災害・赤谷地区
SAR画像と光学画像の比較
陸域観測技術衛星2号 「だいち2号(ALOS-2)」 7SAR画像
光学画像
長所
広域観測可能
夜間・悪天候時の観測可能
干渉解析可能
土地被覆分類可能
(複数偏波)
広域観測可能
画像解釈の簡易さ
土地被覆分類可能
(複数バンド)
短所
画像解釈の複雑さ
画像のゆがみ
夜間・悪天候時の観測不可
先進光学衛星(イメージ) © JAXA © JAXASAR活用事例
~平成23年台風12号 紀伊半島大水害~
8 【凡例】 河道閉塞箇所 ●可能性大 ●可能性小 ©2016 Astrium Service /Infoterra GmbH, Distribution [PASCO]
航空写真 2011.9.22 後日、航空撮影した 赤谷地区の天然ダム 2011.9.7 撮影 悪天候時の光学衛星画像 (和歌山県古座川町役場付近)
衛星で発見された赤谷地区天然ダム
崩壊地
湛水池
2011.9.5 観測TerraSAR-X © 2016 Astrium Services / Infoterra GmbH, Distribution [PASCO]
悪天候下においても、
未確認の天然ダムの早期発見
に成功
⇒より迅速な対処(住民避難など)につながる
利用衛星:TerraSAR-X 観測日時:9/5 PM5:53 画像範囲:30km×50km 分解能 :3m対応時系列~平成23年台風12号 紀伊半島大水害~ 9月4日 未明 深層崩壊が集中的に発生 21:00 撮影計画作成開始 23:00 撮影計画作成完了 9月5日 01:30 SAR緊急観測オーダー 14:30 悪天候の中、国交省ヘリ調査で 天然ダム1箇所(長殿地区)を確認 17:53 SAR観測、地上局での受信 19:50 プロダクト作成完了、国総研へのデータ提供 21:00頃 判読開始 長殿地区と同様の画像パターンを探す 9月6日 01:30頃 判読終了 赤谷・栗平等、天然ダム10箇所抽出 02:00頃 国総研→近畿地整に情報提供 10:00~ ヘリ調査の結果、赤谷・栗平等を確認 夕方 土砂災害防止法に基づく緊急調査実施を報道発表 9月8日 土砂災害緊急情報の発表 五條市、十津川村避難指示発令、住民避難
土砂災害防止法に基づく災害対応
大規模な土砂災害が急
迫〔天然ダム、火山噴火
に伴う土石流、地滑り等〕
天然ダムや火山噴火に伴う土石流、天
然ダムの湛水(高度な技術を要する土
砂災害)については
国
、地滑りについて
は
都道府県
が
緊急調査
を実施
緊急調査に基づき
被害の想定される区
域・時期の情報
(土砂災害緊急情報)を
市町村へ通知・一般へ周知
市町村長が住民への避難を指示(災害
対策基本法第60条)等
土砂災害から国民の生命・身体を保護
9SAR画像判読支援システム
10 大規模災害時の迅速な状況把握において、夜間・天候問わず観測可能な
SARの活用は有効で、期待も大きい
一方、SAR画像特有の倒れこみやスペックルノイズ等により、その取り扱い
や判読にある程度の熟練を要する
判読者の熟練度による判読結果の確度の違いや、判読作業に時間がかか
ることが想定され、迅速な状況把握を行う上で支障となるおそれがある
➔ 判読性の向上と作業の迅速化を図ることを目的に、
国交省職員の判読調査を支援するシステム
を国総研にて開発
光学画像
崩壊地が明瞭
SAR画像
直感的な判読が困難
© 国土地理院TerraSAR-X © 2016 Astrium Services / Infoterra GmbH, Distribution [PASCO]
SAR画像判読支援システムの特徴
11判読・解析用画像作成
参照情報準備
半自動判読(画像解析)
目視判読(技術者)
判読結果の報告
※直観的な視認性向上(土地被覆)
※目視判読の優先箇所を抽出
※画像解析結果をもとに崩壊地を確認
※判読結果を光学画像等に重畳し報告
© 国土地理院 © 2016 Astrium Service / Infoterra GmbH, Distribution [PASCO] © 2016 Astrium Service / Infoterra GmbH, Distribution [PASCO] © 2016 Astrium Service / Infoterra GmbH, Distribution [PASCO]平成28年度熊本地震におけるSAR画像解析
12 高野台地区 山王谷川地区 阿蘇大橋地区 火の鳥温泉地区 阿蘇大橋の落橋平成28年度熊本地震における崩壊地の把握
4/16の本震後は、地方整備局によるヘリコプター調査や国土地理院による空
撮写真の提供が行われ、主に光学画像を用いて崩壊地を把握
4月16日国土地理院撮影 JAXAより、光学衛星画像やSAR衛星画像による判読結果を提供いただいた
4月16日地方整備局ヘリコプター調査 4月16日撮影(光学衛星画像) 4月16日観測(SAR衛星画像) 13 © JAXA © JAXA © 国土地理院光学衛星への期待①
崩壊地等の判読が可能となる高い分解能
初動対応時の全体像把握に必要となる広範囲の観測
光学カラー画像(解像度1m) 光学カラー画像(解像度3.5m) 光学カラー画像(解像度8m) 平成26年広島土砂災害で生じた崩壊地・土石流範囲における解像度比較(国総研資料) 4月19日~20日国土地理院撮影 広範囲の撮影イメージ(幅70km)幅70km
14 © 国土地理院 © 国土地理院大津町瀬田地区
KP85.05
南阿蘇村立野地区
KP84.4
国道以外における土砂崩壊と思われる箇所
光学衛星への期待②
15 観測日(UTC) モード 偏波 飛行方向 入射角 観測方向 災害前 2016/5/10 SM1 HH アセンディング 38.7° 右 災害後 2016/6/21 SM1 HH アセンディング 38.7° 右 発災後における大津町瀬田地区、南阿蘇村立野地区におけるSARによる観測(JAXA提供) 定期的な観測(発災後の経過モニタリング)
© JAXA光学衛星への期待③
効率的な判読に資する複数スペクトル観測
トゥルーカラー画像
(人の目で見えるままの画像) (災害を見やすくするため画像の色の割り当てを組み替えて表現)フォールスカラー画像